ТЕРМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО TAGzT И СМЕСЕВЫХ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТОПЛИВ НА ЕГО ОСНОВЕ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОЦЕНКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ
X. Zhang1, X.-L. Song1, Y. Wang2, C.-W. An1
1School of Environment and Safety Engineering, North University of China, Taiyuan China
songxiaolan00@126.com
2School of Materials Science and Engineering, North University of China, Taiyuan China
Ключевые слова: TAGzT, мелкодисперсный, механическое измельчение, кинетика, механическая чувствительность
Страницы: 70-86
Аннотация
В высокоэнергетической шаровой мельнице приготовлен мелкодисперсный микрокристаллический порошок бис(триаминогуанидин)-5,5'-азотетразолата (TAGzT). Его микроструктура, элементный состав, механизм термического разложения и характеристики чувствительности были изучены методами СЭМ, ЭДС, РФЭС, ДСК, ТГ-МС и тестами на чувствительность. Результаты экспериментов показали, что мелкодисперсный TAGzT имеет нерегулярную зернистость с шероховатой поверхностью и содержит только элементы C и H. Разложение начиналось примерно при 199 °C, продуктами термического разложения являются в основном CH4, NH3, H2O; испытание на чувствительность показало, что мелкодисперсный TAGzT обладает хорошей стабильностью. Согласно расчетам по программе EXPLO-5 энергетические характеристики мелкозернистого TAGzT выше, чем у октогена. Были разработаны составы смесевого модифицированного двухосновного топлива (CMDB), содержащие мелкодисперсный TAGzT. Микроструктура, распределение элементов, механизм термического разложения и характеристики чувствительности образцов топлива CMDB были изучены методами СЭМ, ЭДС, РФЭС, ДСК и тестами на механическую чувствительность. Установлено, что на поверхности образца есть крошечные выпуклости и трещины, а массовое соотношение компонентов остается постоянным до и после приготовления. С увеличением содержания мелкодисперсного TAGzT в смеси температура пика термического разложения снижалась, а энергия активации EK сначала увеличивалась, а затем уменьшалась. Характеристическая высота падения груза H50 для смеси CMDB уменьшается с увеличением содержания мелкодисперсного TAGzT. Состав смесей CMDB был рассчитан с использованием программного обеспечения CproPEP. Показано, что добавка мелкодисперсного TAGzT в смесь увеличивает значения удельного импульса Isp и характеристической скорости C* по сравнению с октогеном и уменьшает значения температуры в камере сгорания Tc и среднюю молекулярную массу продуктов горения Mc. Путем введения мелкодисперсного TAGzT в смесь CMDB можно получить более высокую энергию и повысить безопасность.
DOI: 10.15372/FGV2022.9266
EDN: WSKUFM
|
